چگونه می توانیم ازت و حذف فسفر را بهبود بخشیم؟

قبل از تنظیم نقطه افزودن منبع کربن ، متانول ابتدا قبل از ورود به بخش anoxic برای دنیتراسیون ، تا حدی در بخش بی هوازی مصرف می شد. پس از تنظیم ، از تمام متانول برای انسداد استفاده می شود ، مصرف متانول را در بخش بی هوازی از بین می برد و میزان استفاده متانول را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

فاضلاب شهرداری اغلب با استفاده از فرآیندهای لجن فعال ، در درجه اول AAO و SBR تصفیه می شود. در حالی که این فرآیندها نتایج درمانی عالی را ارائه می دهند ، به دلیل کم بودن C/N فاضلاب شهری ، منبع کربن تأثیرگذار اغلب نتواند الزامات مربوط به نیتروژن و حذف فسفر را برآورده کند. این فرآیندها به اقدامات اضافی مانند افزودن منابع کربن خارجی نیاز دارند تا اطمینان حاصل شود که سطح TN و TP پساب مطابق با استانداردها است.

با این حال ، بدون شک هزینه های عملیاتی و مدیریتی کارخانه های تصفیه فاضلاب را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

هزینه های منبع کربن محدود است: چگونه می توان هزینه های منبع کربن را برای تصفیه خانه فاضلاب کاهش داد؟
◎ چگونه می توانیم به مسئله منابع کربن کافی برای حذف نیتروژن و فسفر در کارخانه های تصفیه فاضلاب شهری بپردازیم؟
◎ چگونه می توانیم در هنگام کافی بودن منابع کربن ، ازت و حذف فسفر را بهبود بخشیم؟ ◎ ......

ما هشت اقدامات بهینه سازی زیر را برای تصفیه فاضلاب منبع کربن کم- خلاصه کرده ایم.

1. تنظیم روشهای دوز منبع کربن

اضافه کردن یک منبع کربن خارجی در درجه اول ماده آلی کافی در بخش بی پروا برای استفاده از باکتری ها برای استفاده از آن را تضمین می کند ، در نتیجه باعث بهبود کارایی دنیتراسیون می شود.

بر این اساس ، تحقیقات ما نشان داد که برخی از اپراتورها نقطه افزودنی متانول را از ورودی بخش بی هوازی مخزن A2/O به بخش anoxic تنظیم می کنند. آنها همچنین به طور عقلانی دوز متانول را تنظیم کردند (افزایش دوز هنگامی که غلظت ورودی و نسبت C/N کم بود و مقدار TN پساب یک روند رو به بالا را نشان داد ، و کاهش آن در هنگام غلظت ورودی و نسبت C/N کم بود و کاهش دوز در هنگام مقدار TN پساب کم). آنها همچنین تنظیمات مربوط به فرآیند را برای تأمین نیازهای تولید و بهره برداری انجام داده و از استانداردهای متناسب با کیفیت پساب اطمینان حاصل می کنند.

قبل از تنظیم نقطه افزودن منبع کربن ، مقداری متانول ابتدا در بخش بی هوازی قبل از ورود به بخش anoxic برای دنیتراسیون مصرف شد. پس از تنظیم ، از تمام متانول برای دنیتریسیون استفاده شد ، از بین بردن مصرف متانول در بخش بی هوازی و کاهش قابل توجهی در استفاده از متانول استفاده شد.

نتایج نشان می دهد که مصرف روزانه متانول کارخانه فاضلاب تقریباً 45.9 ٪ کاهش یافته است و به طور قابل توجهی هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد. علاوه بر این ، با کاهش مصرف متانول ، تمام پارامترهای کیفیت آب استانداردها را رعایت کرده اند.

2. پیشرفت در فرآیندهای تصفیه آب سنتی

1) روند بهبود یافته AAO

zone یک منطقه حذف فسفر بی هوازی و یک منطقه هوادهی اکسیژن- کم نصب شده در مجاورت منطقه رسوب نصب شده و یک مجموعه یکپارچه را تشکیل می دهند. این باعث افزایش کارایی و کوتاه شدن زمان تصفیه فاضلاب می شود.

◎ با استفاده از اصل فشار هوا ، منطقه هوادهی اکسیژن کم- کم در جلوی منطقه جریان هوا ایجاد می شود و ضمن کاهش مصرف انرژی و بارهای شوک ، نیروهای طبیعی را فراهم می کند.

◎ یک سیستم کنترل اکسیژن منحصر به فرد منحصر به فرد ، حذف COD ، نیتروژن کل (TN) و فسفر کل (TP) را افزایش می دهد. این یک فرآیند کلیدی برای تصفیه فاضلاب شهری کم کربن {1} است.

2) فرایند بهبود یافته SBR

فرآیند SBR بهبودی در فرآیند لجن فعال است. این مزایا از قبیل عملکرد ساده ، مراحل کمتر ، هزینه های پایین تر ، جداسازی مایع {1- عالی ، حذف نیتروژن برتر و حذف فسفر و مقاومت شدید در برابر بارهای شوک را ارائه می دهد. برای تصفیه فاضلاب از شرکتها با حجم آب کوچک مناسب است.

شایان ذکر است که ، بر اساس فرآیند SBR بهبود یافته ، یک منطقه anoxic pre -} اضافه می شود تا نیتریت معرفی شده توسط فرآیند چرخش خارجی را اضافه کند ، و محیطی بی هوازی بهتری را برای انتشار فسفر بی هوازی بعدی فراهم می کند.

پس از ماده آلی موجود در آب خام در منطقه قبل از - anoxic در درجه مشخصی از هیدرولیز قرار می گیرد ، با استفاده از باکتری های جمع آوری فسفات- استفاده می شود. علاوه بر این ، افزودن یک منطقه قبل از- anoxic گزینه های بیشتری برای توزیع منبع کربن در آب خام فراهم می کند.

این انتخاب منبع کربن را در طول توزیع آب خام بهینه می کند و تصفیه منبع کربن را برای فاضلاب شهری متمرکز می کند ، در نتیجه باعث بهبود کارایی بهینه سازی فاضلاب کلی و افزایش بازیافت منابع آب می شود.

1. مرحله- روش لجن فعال شده تأثیرگذار

در عمل ، ما ترجیح می دهیم از این روش به عنوان جریان چند - اشاره کنیم.

جریان چند - جریان در ابتدا برای کاهش اختلاف بین تقاضای اکسیژن و عرضه اکسیژن در حوضچه بیولوژیکی اتخاذ شد و از این طریق به حفاظت از انرژی و کاهش مصرف رسید. در حال حاضر ، این روش برای دو هدف اصلی استفاده می شود:

اول ، برای افزایش محتوای منبع کربن در مراحل دنیتراسیون و حذف فسفر.

دوم ، با مصرف اکسیژن حل شده اضافی که توسط بازگشت لجن و بازگشت محلول نیتریفیکاسیون انجام می شود ، محیط واکنش دنییتریو و فسفر را بهینه می کند و از این طریق کارایی درمانی را بهبود می بخشد.

شایان ذکر است که یک تصفیه خانه فاضلاب که از آن بازدید کردیم با استفاده از یک فرآیند اصلاح شده UCT با چندین نقطه ورودی آب استفاده می کند.

در عین حال ، ما همچنین فهمیدیم که این روش عملیاتی دارای اشکالاتی قابل توجهی است. به عنوان مثال ، افزایش نقاط ورودی آب باعث افزایش حجم ساختار و سیستم لوله کشی می شود که بدون شک حجم مخزن واکنش و سرمایه گذاری در ساخت و ساز را افزایش می دهد ، مشکلات عملیاتی و مدیریتی را افزایش می دهد و سیستم را پیچیده می کند.

با این حال ، همانطور که گفته می شود ، "یک نقص از یک شایستگی فراتر می رود." در مقایسه با بهبود دنییتیکاسیون و راندمان حذف فسفر ، این اشکالاتی کاملاً ناچیز است.

2. اضافه کردن هیدرولیز بی هوازی و مخزن اسیدی سازی

به طور کلی ، یک روش متداول برای بهبود فرآیندهای دنیتریو و فسفر ، اضافه کردن هیدرولیز بی هوازی و مخزن اسیدی سازی (مرحله) قبل از رآکتور دنییتراسیون و حذف فسفر است.

این امر به این دلیل است که در طول هیدرولیز و اسیدی سازی بی هوازی ، مولکول های بزرگ آلی به ترکیبات ساده تر تبدیل می شوند و در خارج از سلول ها ترشح می شوند. این باعث کاهش بار آلی فاضلاب در حال تصفیه می شود ، تجزیه پذیری آن را بهبود می بخشد و در نتیجه کارایی تصفیه بعدی را افزایش می دهد.

به عنوان مثال ، در یک کارخانه تصفیه فاضلاب تحت بررسی ، یک مخزن anoxic pre -} (مخزن دنیتریوژنیک Pre-) و یک مخزن بی هوازی قبل از خندق اکسیداسیون نصب شد. در مخزن بی هوازی ، مولکول های بزرگ و مواد خاردار به مواد به راحتی تخریب پذیر تبدیل می شوند و یک منبع کربن برای فسفات- جمع آوری باکتری ها را فراهم می کنند.

علاوه بر این ، بسیاری از موارد واقعی- واقعی نشان داده اند که استفاده از فرایند هیدرولیز و اسیدی شدن به عنوان یک مرحله پیش درمانی برای دفع بیولوژیکی- فاضلاب غلظت شهرداری می تواند مرحله دنیتراسیون را با مقدار مشخصی از منبع کربن تکمیل کند و به طور مؤثر باعث بهبود کارآیی دنیتراسیون می شود.

با این حال ، توجه به این نکته حائز اهمیت است که با توجه به ساخت و ساز و هزینه های عملیاتی مخزن هیدرولیز و همچنین شرایط واقعی فاضلاب در مناطق خاص ، این روش باید با در نظر گرفتن عواملی مانند اثربخشی درمانی و هزینه های اقتصادی ، متناسب با شرایط محلی تنظیم شود.

1. به درستی مخازن شفاف سازی اولیه را طراحی کنید

عملکرد مخزن شفاف سازی اصلی ، حذف بیشتر ذرات معدنی ظریف تر است که اتاق های ریز و درشت نمی توانند آن را از بین ببرند ، به طور بالقوه 10 ٪ تا 20 ٪ از مواد آلی را از بین می برد. همچنین دارای یک اثر هیدرولیتی و اسیدی کننده خاصی است ، در نتیجه بار در واحدهای درمانی بیولوژیکی متعاقب آن کاهش می یابد و به طور قابل توجهی کارایی درمانی را بهبود می بخشد.

با این حال ، طراحی مخزن شفاف سازی اولیه ، بحث بیشتر ، همانطور که می تواند ، تا حدی منجر به پایین آمدن منابع کربن در مراحل بعدی نیتروژن و فسفر شود.

در حال حاضر ، سه رویکرد اصلی در مورد طراحی مخزن شفاف سازی اولیه وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. شرکت های طراحی و ساختمانی باید شرایط واقعی تأثیرگذار و الزامات ساختمانی خاص را برای طراحی و ساخت مناسب در نظر بگیرند.

1) از بین بردن مستقیم مخزن شفاف سازی اولیه
این روش بدون شک گزینه مناسبی برای تصفیه خانه های فاضلاب با غلظت SS تأثیرگذار کم و متوسط ​​است.

به عنوان مثال ، بسیاری از کارخانه های تصفیه فاضلاب (مانند فرآیند خندق اکسیداسیون تأخیر در حال حاضر) در حال حاضر فاضلاب دارند که مستقیماً پس از عبور از محفظه رنده ، وارد مخزن بیولوژیکی می شوند.

این رویکرد مزایای قابل توجهی دارد. این سرمایه گذاری ساخت و ساز را برای مخزن رسوب اولیه کاهش می دهد و روند درمانی را ساده می کند و به طور مؤثر محدودیت های برنامه ریزی مالی و اراضی شرکت ساختمانی را کاهش می دهد.

2) نصب لوله بای پس در مخزن رسوب اولیه

تجربه عملی نشان می دهد که این روش برای تصفیه خانه های فاضلاب با نوسانات زیادی در غلظت SS تأثیرگذار مناسب تر است.

هنگامی که غلظت SS تأثیرگذار زیاد باشد ، می توان مخزن رسوب اولیه را برای کاهش بیشتر SS باز کرد. هنگامی که غلظت SS تأثیرگذار کم است ، می توان لوله بای پس از آن را برای دور زدن مخزن رسوب اولیه باز کرد تا از دست دادن مواد آلی کاهش یابد و از این طریق میزان منبع کربن آلی را در فرآیندهای درمانی بعدی افزایش دهد.

3) کاهش زمان احتباس هیدرولیک مخزن رسوب اولیه

به طور معمول ، زمان احتباس هیدرولیک یک مخزن رسوب اولیه 1 تا 2 ساعت است.

با این حال ، برخی از محافظه کاران آب رویکرد متفاوتی را پیشنهاد کرده اند: کاهش زمان احتباس مخزن رسوب اولیه به 0.5 تا 1 ساعت یا افزایش مناسب زمان احتباس هیدرولیک اتاق رنده.

این رویکرد ، تا حدی می تواند اشکالات مرتبط با از بین بردن مخزن رسوب اولیه را کاهش دهد.

2. استفاده از لجن برای توسعه منابع کربن

همانطور که از نام آن پیداست ، این روش نه تنها به مسائل مربوط به دفع لجن تا حدی می پردازد بلکه مسئله منابع کربن کافی در کارخانه های تصفیه فاضلاب را نیز می پردازد ، و واقعاً به کاهش لجن ، تثبیت و استفاده از منابع می پردازد.

با این حال ، توجه به این نکته حائز اهمیت است که دیواره های سلولی میکروارگانیسم های لجن پایدار هستند ، ساختارهای سفت و سخت نیمه- ، و هیدرولیز مستقیم بی هوازی را برای تولید اسید دشوار می کند. بنابراین ، پیش درمانی لجن برای مختل کردن ساختار لجن و دیواره های سلولی ، آزاد کردن مواد داخل سلولی و آزاد کردن مواد آلی محلول ، که سپس برای تولید VFA هیدرولیز می شود ، لازم است.

روشهای پیش درمانی لجن که در سالهای اخیر توسعه یافته است شامل روشهای فیزیکی (بالا-}} فشار ، فرز مهره ، اولتراسونیک و گرمایش) ، روشهای شیمیایی (اکسیداسیون ازن ، اکسیداسیون کلر و اکسیداسیون مرطوب) ، روشهای بیولوژیکی و برخی روشهای ترکیبی است.

1. غربالگری منطقی منابع کربن خارجی

هنگام انتخاب منابع کربن خارجی ، اطمینان از کیفیت آنها بسیار مهم است. منابع کربن خارجی در درجه اول بر اساس منشأ آنها به دو نوع طبقه بندی می شوند: منابع کربن سنتی ، از جمله مواد آلی مانند متانول و شکر. و منابع کربن فاضلاب ارگانیک ، مانند فاضلاب صنعتی مانند فاضلاب آبجو و آبشارهای دفن زباله.

انواع مختلفی از مواد آلی چرخه های متابولیکی خاص خود را در سیستم های بیولوژیکی دارند که به طور طبیعی منجر به کارآیی مختلف استفاده می شود. بنابراین ، هر دو منبع و بهره وری استفاده از منبع کربن عوامل کلیدی هستند که باید هنگام انتخاب منبع کربن در نظر بگیرند.

تجزیه و تحلیل عملی نشان داده است که لجن فعال شده با راندمان های مختلف دنیتراسیون برای منابع مختلف کربن ، با زمان تخریب و درجه های مختلف متفاوت است. افزودن استات سدیم به فرآیند دفعیت می تواند نتایج بهتری داشته باشد.

علاوه بر این ، مطالعات بیشماری نشان داده اند که میزان واکنش دنییتیکاسیون اسید استیک بالاتر از گلوکز و اتانول است. بنابراین ، هنگام انتخاب منابع کربن خارجی ، لازم است که چندین کارآزمایی را بر اساس پروژه تصفیه فاضلاب خاص انجام دهید و مناسب ترین منبع کربن خارجی را بر اساس عملکرد نهایی درمان و مزایای اقتصادی انتخاب کنید.

2. استفاده از سایر فناوری ها

1) Nitrification و Denitrification کوتاه-

نظریه سنتی در درجه اول به تبدیل نیتروژن آمونیاک توسط دو میکروارگانیسم متکی است: نیتریت - تبدیل باکتری ها و باکتری های نیتریفیکر.

اگر یک انتخاب اکولوژیکی بین دو روش لازم باشد ، لازم است که نیتریت-} تولید باکتری ها را به جمعیت باکتریایی غالب در لجن تبدیل کنید ، تعداد باکتری های نیترایدر را از بین ببرید یا کاهش دهید ، به طور کامل در مرحله نیتراسیون از نیتریفیکاسیون استفاده کنید و سپس مستقیماً به انسجام بروید. این روش می تواند به طور قابل توجهی فرآیند واکنش دنیتراسیون را کوتاه کند.

این فرایند می تواند به طور موثری در کاربردهای عملی صرفه جویی کند و منابع کربن را تقریباً 40 ٪ در مقایسه با فرآیندهای سنتی کاهش دهد.

2) فرآیند کانن

فرآیند Canon ، همچنین به عنوان دفع اتوتروفیک در یک بیوفیلم شناخته می شود ، به شرح زیر عمل می کند:

باکتریهای نیتروسوژنیک موجود در بیوفیلم آمونیاک را به نیتریت در شرایط هوازی اکسید می کنند. آمونیوم بی هوازی - باکتریهای اکسید کننده آمونیاک و نیتریت را به گاز نیتروژن در شرایط بی هوازی تبدیل می کنند. و عمل هم افزایی نیتریت- تولید و بی هوازی آمونیوم -} باکتری های اکسیداسیون در نهایت آمونیاک را به گاز نیتروژن اکسیده می کند.

فرآیند Canon نیازی به منبع کربن آلی ندارد و می تواند در یک محیط کاملاً معدنی انجام شود. این به طور موثری 100 ٪ از منابع کربن خارجی و 66 ٪ از گاز را ذخیره می کند.

3) فناوری اکسیداسیون آمونیوم بی هوازی

اکسیداسیون آمونیوم بی هوازی (AMO) در درجه اول شامل اکسیداسیون بیولوژیکی - کاهش بین نیتریت و آمونیاک ، که تحت غلظت اکسیژن کم محلول رخ می دهد. این فرآیند ، از طریق متابولیسم داخل سلولی ، اکسیداسیون بیولوژیکی-} کاهش بین نیتریت و آمونیاک را تقویت می کند ، در نتیجه آب را از نیتروژن خارج می کند.

این روش به دلیل کربن - صرفه جویی و انرژی {{1} صرفه جویی در مصرف خواص صرفه جویی شده و همچنین تولید باکتریایی کم آن ، مورد توجه کارخانه های تصفیه فاضلاب قرار گرفته است.

باکتری های AMO در درجه اول از واکنش شیمیایی بین آمونیاک و نیتریت برای تولید انرژی استفاده می کنند. از آنجا که باکتری ها از دی اکسید کربن در هوا به عنوان منبع کربن استفاده می کنند ، آنها نیازی به افزودن منبع کربن ارگانیک اضافی ندارند و آنها را برای کاربردهای عملی بسیار ارزشمند می کند.

با این حال ، اشکال آن این است که کشت و اهلی کردن باکتریهای AMO دشوار است و نیاز به نیازهای بسیار دقیق محیطی دارد.